Phân loại
Khớp nối trục được chia thành hai nhánh chính theo khả năng bù sai lệch.
Khớp cứng (rigid coupling) không có phần tử đàn hồi, truyền mô-men trực tiếp qua mặt bích hoặc ống nối. Yêu cầu hai trục căn chỉnh chính xác tuyệt đối; nếu không, ứng suất uốn sẽ truyền thẳng sang vòng bi và trục, gây mòn sớm.
Khớp mềm (flexible coupling) sử dụng phần tử trung gian — cao su, polyurethane, lưới kim loại hoặc đĩa — để hấp thụ sai lệch góc, hướng tâm và dọc trục đồng thời giảm chấn rung. Đây là loại phổ biến nhất trong máy công nghiệp nhờ dung sai lắp ráp rộng hơn.
Khớp răng (gear coupling) truyền mô-men lớn qua ăn khớp răng cong, cho phép bù sai lệch góc đáng kể nhưng cần bôi trơn định kỳ. Phù hợp với tốc độ cao và tải nặng.
Khớp các-đăng (universal joint / cardan) bù sai lệch góc lớn, được dùng khi hai trục không thể bố trí đồng trục. Ở góc lệch lớn, khớp đơn gây dao động tốc độ góc theo chu kỳ; khớp đôi khắc phục điều này.
Ứng dụng thực tế
Trong hệ thống bơm-động cơ, khớp mềm kiểu đĩa hoặc kiểu vấu cao su là lựa chọn tiêu chuẩn vì hấp thụ rung động từ cả hai phía, bảo vệ vòng bi bơm khỏi lực hướng tâm ngoại lai. Băng tải và máy khuấy thường dùng khớp lưới kim loại chịu được va đập khởi động. Hộp giảm tốc ghép nối động cơ servo ưu tiên khớp đĩa không khe hở (zero-backlash) để đảm bảo độ chính xác định vị.
Lưu ý khi lựa chọn và sử dụng
- Căn chỉnh trước khi vận hành là yếu tố quyết định tuổi thọ. Ngay cả khớp mềm cũng có giới hạn bù sai lệch; vượt quá giới hạn này thì phần tử đàn hồi chịu biến dạng chu kỳ lớn và hỏng nhanh.
- Chọn khớp theo tải động, không chỉ tải tĩnh. Tải va đập hay khởi động thường xuyên đòi hỏi hệ số an toàn và vật liệu phần tử đàn hồi khác với tải đều.
- Kiểm tra cân bằng quan trọng ở tốc độ cao; khớp mất cân bằng sinh lực ly tâm kích thích rung động cộng hưởng của toàn hệ.
- Thay thế phần tử mòn đúng hạn — phần tử cao su hoặc polyurethane lão hóa âm thầm; dấu hiệu cần chú ý là tiếng ồn bất thường và nhiệt độ vòng bi tăng mà không rõ nguyên nhân.